(57)【要約】【課題】単芯ケーブルで構成されたプローブと多芯シールドケーブルで構成されたプローブとを使用して抵抗値を測定する。【解決手段】定電流供給用の電流プローブ１５，１６を接続するコネクタ１０ａ，１０ｂと、電圧検出用の電圧プローブ１７，１８を接続するコネクタ１１ａ，１１ｂと、電流供給用導体１９ａ，１９ｂ、電圧入力用導体１９ｃ，１９ｄ、並びにシールド１９ｅを備えた第３プローブ１９を接続する電流供給用端子１２ａ，１２ｂ、電圧入力用端子１２ｃ，１２ｄおよびシェル１２ｅを備えた第３コネクタ１２と、コネクタ１０ａ，１０ｂまたは電流供給用端子１２ａ，１２ｂに定電流Ｉを切り替えて供給する切替スイッチ３ａと、コネクタ１１ａ，１１ｂ間または電圧入力用端子１２ｃ，１２ｄ間の電圧を切り替えて電圧検出部５に供給する切替スイッチ３ｂとを備えた。【選択図】        図１
2005055213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定電流を測定対象体に供給する定電流生成部と、前記定電流に基づいて当該測定対象体に発生する電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧および前記定電流に基づいて前記測定対象体の抵抗値を算出する制御部とを備えて構成された四端子法抵抗測定装置であって、
前記測定対象体に前記定電流を供給するための一対の電流プローブをそれぞれ接続可能な一対の第１コネクタと、
前記測定対象体に発生する前記電圧を検出するための一対の電圧プローブをそれぞれ接続可能な一対の第２コネクタと、
少なくとも４本の導体および当該各導体を被覆するシールドを備えて当該４本の導体の内の２本が前記測定対象体に前記定電流を供給するための一対の電流供給用導体として構成されると共に他の２本が前記測定対象体に発生する前記電圧を検出するための一対の電圧入力用導体として構成された多芯プローブを接続するために、前記一対の電流供給用導体に接続される一対の電流供給用端子、前記一対の電圧入力用導体に接続される一対の電圧入力用端子、および前記シールドに接続されるシェルを備えた第３コネクタと、
前記一対の第１コネクタまたは前記第３コネクタにおける前記一対の電流供給用端子に前記定電流生成部によって生成された前記定電流を切り替えて供給する第１切替スイッチと、
前記一対の第２コネクタ間または前記第３コネクタにおける前記一対の電圧入力用端子間に発生する電圧を切り替えて前記電圧検出部に供給する第２切替スイッチとを備えている四端子法抵抗測定装置。
【請求項２】
定電流を測定対象体に供給する定電流生成部と、前記定電流に基づいて当該測定対象体に発生する電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧および前記定電流に基づいて前記測定対象体の抵抗値を算出する制御部とを備えて構成された四端子法抵抗測定装置であって、
前記測定対象体に前記定電流を供給するための一対の電流プローブをそれぞれ接続可能な一対の第１コネクタと、
前記測定対象体に発生する前記電圧を検出するための一対の電圧プローブをそれぞれ接続可能な一対の第２コネクタと、
少なくとも３本の導体および当該各導体を被覆するシールドを備えて当該３本の導体の内の１本と前記シールドとが前記測定対象体に前記定電流を供給するための一対の電流供給用導体として構成されると共に他の２本が前記測定対象体に発生する前記電圧を検出するための一対の電圧入力用導体として構成された多芯プローブを接続するために、前記一対の電流供給用導体の内の前記導体で構成された一方の電流供給用導体に接続される電流供給用端子、前記一対の電圧入力用導体に接続される一対の電圧入力用端子、および前記シールドに接続されるシェルを備えた第３コネクタと、
前記一対の第１コネクタ、または前記第３コネクタにおける前記電流供給用端子および前記シェルに前記定電流生成部によって生成された前記定電流を切り替えて供給する第１切替スイッチと、
前記一対の第２コネクタ間または前記第３コネクタにおける前記一対の電圧入力用端子間に発生する電圧を切り替えて前記電圧検出部に供給する第２切替スイッチとを備えている四端子法抵抗測定装置。
【請求項３】
前記電圧検出部によって検出された前記測定対象体に発生する電圧に含まれている交流成分を抽出すると共に当該交流成分の振幅が予め設定されている基準電圧を超えたときに前記制御部に報知信号を出力する発振検出部と、発振の発生を報知する報知部とを備え、
前記制御部は、前記報知信号を入力したときに、前記報知部に対して前記発振の発生を報知させる請求項１または２記載の四端子法抵抗測定装置。
【請求項４】
前記一対の第１コネクタ間に並列接続されると共に静電容量値が変更可能に構成されている発振防止用コンデンサを備えている請求項１から３のいずれかに記載の四端子法抵抗測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測定対象体の抵抗値を四端子法に基づいて測定する四端子法抵抗測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の抵抗測定装置として、特開２００１−１５３９０３号公報に開示された抵抗測定装置が知られている。この抵抗測定装置は、同公報中の図１に示すように、直流定電流源１０、切替器１１、電圧測定部２０、Ａ／Ｄ変換器２１、ＣＰＵ３０、入力部３１、表示部３２およびメモリ３３を備えて構成されている。この抵抗測定装置は、切替器１１に接続された一対の電流プローブＰ１，Ｐ２を介して被測定抵抗体Ｘに対する電流供給を行うように構成されて、切替器１１内のスイッチ１２，１３を切り替えることにより、直流定電流源１０から供給される定電流Ｉを、電流プローブＰ１を経由して被測定抵抗体Ｘに流れ込む向きと、電流プローブＰ２を経由して被測定抵抗体Ｘに流れ込む向きとの２方向から被測定抵抗体Ｘに供給する機能を備えている。一方、一対の電圧プローブＰ３，Ｐ４は電圧測定部２０に接続されており、電圧測定部２０は、一対の電圧プローブＰ３，Ｐ４を介して被測定抵抗体Ｘの電圧を検出する。また、同公報中においては明記されていないが、通常、この種の抵抗測定装置では、一対の電流プローブＰ１，Ｐ２および一対の電圧プローブＰ３，Ｐ４はバナナ端子が取り付けられた単線ケーブルでそれぞれ構成されており、抵抗測定装置のフロントパネルに対応して設けられた各受け側バナナ端子に各プローブＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のバナナ端子を差し込むことにより、各電流プローブＰ１，Ｐ２および各電圧プローブＰ３，Ｐ４が切替器１１および電圧測定部２０にそれぞれ接続されるように構成されている。
【０００３】
この抵抗測定装置では、切替器１１内のスイッチ１２，１３を切り替えることによって被測定抵抗体Ｘに対して異なる方向から定電流Ｉを供給すると共に、その都度、被測定抵抗体Ｘに発生する電圧Ｖａ，ＶｂをＣＰＵ３０が取り込んでメモリ３３に記憶する。次いで、ＣＰＵ３０は、各電圧Ｖａ，Ｖｂの平均電圧Ｖｃを算出すると共に、この平均電圧Ｖｃと定電流Ｉとから、被測定抵抗体Ｘの抵抗値Ｒを算出して表示部３２に表示させる。これにより、熱起電力の影響を簡単かつ確実に排除することが可能となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１５３９０３号公報（第３−４頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、近年では、例えば、高精度でかつ高速に高抵抗値の測定対象体の抵抗値を測定可能に構成された抵抗測定装置が開発されている。この種の抵抗測定装置では、測定対象体に供給する定電流および測定対象体に発生する電圧に対する外来ノイズの漏れ込みを低減するために、上記のような単線ケーブルで構成されたプローブＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に代えて、いわゆる多芯シールドケーブル（具体的には４芯シールドケーブル）を１本用い、この多芯シールドケーブルに含まれている４本の導体の内の一対の導体を電流供給用導体として使用すると共に、他の一対の導体を電圧入力用導体として使用している。この場合、多芯シールドケーブルには１つの多芯（４芯）コネクタが装着されており、この多芯コネクタを抵抗測定装置のフロントパネルに配設された１個の受け側多芯（４芯）コネクタに差し込むことにより、一対の電流供給用導体が直流定電流源に接続されると共に、一対の電圧入力用導体が電圧検出部に接続される構成を採用している。
【０００６】
ところで、従来、同じ測定現場において、例えば、電動機内のコイルの抵抗値を測定すると共に、設置された装置内の回路基板に実装されている回路素子の抵抗値を高精度でかつ高速に測定する必要のあるときは、上記した前者の抵抗測定装置および後者の抵抗測定装置の双方を測定現場に搬入して、電動機内のコイルについての抵抗値を前者の抵抗測定装置で測定すると共に、回路素子の抵抗値を後者の抵抗測定装置で測定している。
【０００７】
しかしながら、この測定方法では、２種類の抵抗測定装置を測定現場に搬送する作業に手間がかかる点、および２種類の抵抗測定装置を所持する必要があるために抵抗測定装置の購入費や維持費が高額になる点が不都合となる。このため、この点を解決し得る抵抗測定装置の実現が望まれていた。
【０００８】
本発明は、上記の要望に鑑みてなされたものであり、例えば、単芯ケーブルで構成されたプローブと多芯シールドケーブルで構成されたプローブとの双方を使用して測定対象体の抵抗値を測定でき、しかも安価に構成し得る四端子法抵抗測定装置を提供することを主目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１記載の四端子法抵抗測定装置は、定電流を測定対象体に供給する定電流生成部と、前記定電流に基づいて当該測定対象体に発生する電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧および前記定電流に基づいて前記測定対象体の抵抗値を算出する制御部とを備えて構成された四端子法抵抗測定装置であって、前記測定対象体に前記定電流を供給するための一対の電流プローブをそれぞれ接続可能な一対の第１コネクタと、前記測定対象体に発生する前記電圧を検出するための一対の電圧プローブをそれぞれ接続可能な一対の第２コネクタと、少なくとも４本の導体および当該各導体を被覆するシールドを備えて当該４本の導体の内の２本が前記測定対象体に前記定電流を供給するための一対の電流供給用導体として構成されると共に他の２本が前記測定対象体に発生する前記電圧を検出するための一対の電圧入力用導体として構成された多芯プローブを接続するために、前記一対の電流供給用導体に接続される一対の電流供給用端子、前記一対の電圧入力用導体に接続される一対の電圧入力用端子、および前記シールドに接続されるシェルを備えた第３コネクタと、前記一対の第１コネクタまたは前記第３コネクタにおける前記一対の電流供給用端子に前記定電流生成部によって生成された前記定電流を切り替えて供給する第１切替スイッチと、前記一対の第２コネクタ間または前記第３コネクタにおける前記一対の電圧入力用端子間に発生する電圧を切り替えて前記電圧検出部に供給する第２切替スイッチとを備えている。
【００１０】
また、請求項２記載の四端子法抵抗測定装置は、定電流を測定対象体に供給する定電流生成部と、前記定電流に基づいて当該測定対象体に発生する電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧および前記定電流に基づいて前記測定対象体の抵抗値を算出する制御部とを備えて構成された四端子法抵抗測定装置であって、前記測定対象体に前記定電流を供給するための一対の電流プローブをそれぞれ接続可能な一対の第１コネクタと、前記測定対象体に発生する前記電圧を検出するための一対の電圧プローブをそれぞれ接続可能な一対の第２コネクタと、少なくとも３本の導体および当該各導体を被覆するシールドを備えて当該３本の導体の内の１本と前記シールドとが前記測定対象体に前記定電流を供給するための一対の電流供給用導体として構成されると共に他の２本が前記測定対象体に発生する前記電圧を検出するための一対の電圧入力用導体として構成された多芯プローブを接続するために、前記一対の電流供給用導体の内の前記導体で構成された一方の電流供給用導体に接続される電流供給用端子、前記一対の電圧入力用導体に接続される一対の電圧入力用端子、および前記シールドに接続されるシェルを備えた第３コネクタと、前記一対の第１コネクタ、または前記第３コネクタにおける前記電流供給用端子および前記シェルに前記定電流生成部によって生成された前記定電流を切り替えて供給する第１切替スイッチと、前記一対の第２コネクタ間または前記第３コネクタにおける前記一対の電圧入力用端子間に発生する電圧を切り替えて前記電圧検出部に供給する第２切替スイッチとを備えている。
【００１１】
また、請求項３記載の四端子法抵抗測定装置は、請求項１または２記載の四端子法抵抗測定装置において、前記電圧検出部によって検出された前記測定対象体に発生する電圧に含まれている交流成分を抽出すると共に当該交流成分の振幅が予め設定されている基準電圧を超えたときに前記制御部に報知信号を出力する発振検出部と、発振の発生を報知する報知部とを備え、前記制御部は、前記報知信号を入力したときに、前記報知部に対して前記発振の発生を報知させる。
【００１２】
また、請求項４記載の四端子法抵抗測定装置は、請求項１から３のいずれかに記載の四端子法抵抗測定装置において、前記一対の第１コネクタ間に並列接続されると共に静電容量値が変更可能に構成されている発振防止用コンデンサを備えている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る四端子法抵抗測定装置の好適な実施の形態について説明する。
【００１４】
最初に、本発明に係る四端子法抵抗測定装置（以下、「抵抗測定装置」ともいう）１について、図面を参照して説明する。
【００１５】
抵抗測定装置１は、図１に示すように、定電流生成部２、切替部３、容量可変コンデンサ部４、電圧検出部５、Ａ／Ｄ変換部６、発振検出部７、操作部８、表示部９、一対の第１コネクタ１０ａ，１０ｂ、一対の第２コネクタ１１ａ，１１ｂ、第３コネクタ１２および制御部１３を備え、測定対象体１４の抵抗値Ｒを測定可能に構成されている。各第１コネクタ１０ａ，１０ｂおよび各第２コネクタ１１ａ，１１ｂは、それぞれ受け側バナナ端子で構成されて、図２に示すように、抵抗測定装置１のフロントパネル１ａにそれぞれ配設されている。第３コネクタ１２は、多芯（４芯）コネクタで構成されて、図２に示すように、抵抗測定装置１のフロントパネル１ａに配設されている。この場合、第３コネクタ１２は、図１，２に示すように、電流供給用の一対の電流供給用端子１２ａ，１２ｂ、電圧入力用の一対の電圧入力用端子１２ｃ，１２ｄ、および金属などの導電性を有する材料で構成されたシェル１２ｅを備え、シェル１２ｅをフロントパネル１ａに固定することにより、フロントパネル１ａに取り付けられている。また、この取付構造により、シェル１２ｅは、抵抗測定装置１の回路グラウンドに電気的に接続されている。
【００１６】
定電流生成部２は、図１に示すように、その出力端子の一方が切替部３に接続されると共に、その他方が第１コネクタ１０ｂおよび第３コネクタ１２の電流供給用端子１２ｂに接続されている。また、定電流生成部２は、制御信号Ｓ１を入力したときに、所定の電流値に規定された定電流（直流定電流）Ｉを生成して、その出力端子から出力する。
【００１７】
切替部３は、図１に示すように、それぞれリレーで構成された第１切替スイッチ３ａおよび第２切替スイッチ３ｂを備えている。この場合、第１切替スイッチ３ａは、可動接点としての端子ａが定電流生成部２の一端に、また固定接点としての端子ｂが第１コネクタ１０ａに、また固定接点としての端子ｃが第３コネクタ１２の電流供給用端子１２ａにそれぞれ接続されている。一方、第２切替スイッチ３ｂは、可動接点としての端子ａが電圧検出部５の入力端子の一方に、また固定接点としての端子ｂが第２コネクタ１１ａに、また固定接点としての端子ｃが第３コネクタ１２の電圧入力用端子１２ｃにそれぞれ接続されている。また、各切替スイッチ３ａ，３ｂは、制御信号Ｓ２を入力しているときには、それぞれの端子ａが端子ｂに接続される接続状態を維持し、制御信号Ｓ２を入力していないときには、それぞれの端子ａが端子ｃに接続される接続状態に切り替わる。なお、第１切替スイッチ３ａおよび第２切替スイッチ３ｂにラッチングリレーを使用して、パルス状の制御信号Ｓ２を出力することで接続状態を切り替える構成を採用することもできる。また、両切替スイッチ３ａ，３ｂが連動する構成を採用することもできるし、それぞれ独立して作動する構成を採用することもできる。
【００１８】
容量可変コンデンサ部４は、本発明における発振防止用コンデンサであって、図１に示すように、一対の第１コネクタ１０ａ，１０ｂ間に配設（接続）されて、この各第１コネクタ１０ａ，１０ｂ間に定電流Ｉを供給する定電流生成部２における異常発振を軽減または防止する機能を有している。また、容量可変コンデンサ部４は、入力した制御信号Ｓ３に基づいてその静電容量値を変更可能に構成されている。一例として、図示はしないが、各第１コネクタ１０ａ，１０ｂ間に、リレーとコンデンサとを直列に接続して構成したモジュールを複数並列接続することによって構成されている。この構成により、容量可変コンデンサ部４は、制御信号Ｓ３に基づいてオン状態のリレーの数を増減することにより、その静電容量値を増減させる。
【００１９】
電圧検出部５は、上記したように、入力端子の一方（一端）が第２切替スイッチ３ｂの端子ａに接続されると共に、図１に示すように、その他方（他端）が第２コネクタ１１ｂおよび第３コネクタ１２の電圧入力用端子１２ｄに接続されている。また、電圧検出部５は、第２切替スイッチ３ｂを介して、一対の第２コネクタ１１ａ，１１ｂ間、または第３コネクタ１２における一対の電圧入力用端子１２ｃ，１２ｄ間にそれぞれ発生する電圧Ｖを検出して、例えば、この電圧Ｖに比例してその電圧値が増減する検出信号Ｓ４を出力する。Ａ／Ｄ変換部６は、電圧検出部５から出力された検出信号Ｓ４を入力すると共に、その電圧値に対応するディジタルデータＤ１を出力する。
【００２０】
発振検出部７は、図３に示すように、高域通過フィルタ７ａ、ノイズ除去回路７ｂ、およびコンパレータ７ｃを備え、図１に示すように、電圧検出部５から出力された検出信号Ｓ４を入力して、この検出信号Ｓ４に異常発振信号が重畳しているか（含まれているか）否かを検出する。また、発振検出部７は、検出信号Ｓ４に異常発振信号が重畳していることを検出したときは、報知信号Ｓ５を出力する。この場合、高域通過フィルタ７ａは、図３に示すように、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１およびオペアンプＡ１を備え、１次の高域通過フィルタとして構成されて、検出信号Ｓ４に含まれている交流成分を抽出して低インピーダンスで出力する。ノイズ除去回路７ｂは、抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ２を備え、高域通過フィルタ７ａによって抽出された交流成分に含まれているノイズ成分を除去する。コンパレータ７ｃは、ノイズ除去回路７ｂから出力された交流成分と基準電圧Ｖｒとを比較して、基準電圧Ｖｒを超える交流成分を入力したときに、検出信号Ｓ４に異常発振信号が重畳していること（つまり定電流生成部２に異常発振が発生していること）を示す報知信号Ｓ５を出力する。なお、高域通過フィルタ７ａとノイズ除去回路７ｂとに代えて、高域通過フィルタ機能とノイズ除去フィルタ機能とを備えたバンドパスフィルタを用いることもできる。
【００２１】
操作部８は、図２に示すように、電源スイッチ８ａ、測定開始スイッチ８ｂ、アップダウンスイッチ８ｃおよび選択スイッチ８ｄを備えている。この場合、アップダウンスイッチ８ｃは、容量可変コンデンサ部４の静電容量値を変更するために使用され、選択スイッチ８ｄは、第１コネクタ１０ａ，１０ｂおよび第２コネクタ１１ａ，１１ｂの組と、第３コネクタ１２とのいずれか一方を選択するために使用される。また、操作部８は、測定開始スイッチ８ｂ、アップダウンスイッチ８ｃおよび選択スイッチ８ｄが操作された際は、制御部１３に対してその操作内容を示すコマンドデータＤ２を出力する。表示部９は、一例としてＬＣＤ（液晶ディスプレイ）で構成されて、入力した表示データＤ３を表示する。また、表示部９は、本発明における報知部としても機能する。
【００２２】
制御部１３は、ＣＰＵおよびメモリを備えて構成されて、操作部８から出力されるコマンドデータＤ２に基づいて、制御信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を出力することにより、定電流生成部２、切替部３および容量可変コンデンサ部４を制御する。また、制御部１３は、ディジタルデータＤ１を入力したときは、このディジタルデータＤ１および定電流生成部２によって生成される定電流Ｉの電流値（既知）に基づいて、測定対象体１４の抵抗値Ｒを算出すると共に、算出した抵抗値Ｒを表示データＤ３に含めて表示部９に出力する。さらに、制御部１３は、発振検出部７から報知信号Ｓ５を入力したときは、表示部９に対して、現在表示している抵抗値Ｒをブリンク表示（点滅表示）させるためのデータを表示データＤ３に含めて出力する。
【００２３】
次いで、抵抗測定装置１において使用されるプローブについて、図１を参照して説明する。一対の電流プローブ１５，１６は、測定対象体１４に定電流Ｉを供給するために使用されるものであり、それぞれ単芯ケーブルで構成され、かつ、各々の一端には、測定対象体１４に接続される接触子（同図中において、矢印で表記する）がそれぞれ取り付けられると共に、各々の他端には、第１コネクタ１０ａ，１０ｂに接続されるバナナ端子１５ａ，１６ａがそれぞれ取り付けられている。一対の電圧プローブ１７，１８は、測定対象体１４の両端に発生する電圧Ｖを検出するために使用されるものであり、それぞれ単芯ケーブルで構成され、かつ、各々の一端には、測定対象体１４に接続される接触子（同図中において、矢印で表記する）がそれぞれ取り付けられると共に、各々の他端には、第２コネクタ１１ａ，１１ｂに接続されるバナナ端子１７ａ，１８ａがそれぞれ取り付けられている。
【００２４】
また、多芯プローブ１９は、少なくとも４本の導体（電流供給用導体１９ａ，１９ｂおよび電圧入力用導体１９ｃ，１９ｄ）およびこれらの導体を被覆するシールド（例えば銅網線）を備えた多芯シールドケーブル（本実施の形態では、一例として４芯シールドケーブル）で構成されると共に、その一端には、測定対象体１４に接続される４個の接触子（電流供給用の一対の接触子と電圧検出用の一対の接触子。いずれも同図中において、矢印で表記する）が取り付けられると共に、その他端には、第３コネクタ１２に接続される多芯シールドコネクタ２０が取り付けられている。この場合、電流供給用の一対の接触子は、一対の電流供給用導体１９ａ，１９ｂを介して多芯シールドコネクタ２０の一対の電流供給用端子２０ａ，２０ｂにそれぞれ接続されている。また、電圧検出用の一対の接触子は、一対の電圧入力用導体１９ｃ，１９ｄを介して多芯シールドコネクタ２０の一対の電圧入力用端子２０ｃ，２０ｄにそれぞれ接続されている。また、電流供給用導体１９ａ，１９ｂおよび電圧入力用導体１９ｃ，１９ｄを覆うシールド１９ｅは、多芯シールドコネクタ２０における金属などの導電性材料で形成されているシェル２０ｅに接続されている。また、多芯シールドコネクタ２０は、第３コネクタ１２に接続された際に、その各電流供給用端子２０ａ，２０ｂが第３コネクタ１２の各電流供給用端子１２ａ，１２ｂにそれぞれ接続され、その各電圧入力用端子２０ｃ，２０ｄが第３コネクタ１２の各電圧入力用端子１２ｃ，１２ｄにそれぞれ接続され、そのシェル２０ｅが第３コネクタ１２のシェル１２ｅに連結するように構成されている。
【００２５】
続いて、抵抗測定装置１を用いた抵抗測定処理について説明する。なお、最初に、電流プローブ１５，１６および電圧プローブ１７，１８を使用した測定対象体１４の抵抗値Ｒについての測定処理について説明し、次いで、多芯プローブ１９を使用した測定対象体１４の抵抗値Ｒについての測定処理について説明する。
【００２６】
最初に、電流プローブ１５，１６および電圧プローブ１７，１８を使用した測定処理について説明する。例えば、電動機内のコイルのように、大きなインダクタンスを有するものを測定対象体１４とするときは、電流プローブ１５，１６および電圧プローブ１７，１８の組を使用する。
【００２７】
まず、抵抗測定装置１におけるフロントパネル１ａの第１コネクタ１０ａ，１０ｂおよび第２コネクタ１１ａ，１１ｂに、電流プローブ１５，１６および電圧プローブ１７，１８の各バナナ端子１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａをそれぞれ接続する。また、電流プローブ１５，１６および電圧プローブ１７，１８の各接触子を測定対象体１４に接続する。次いで、操作部８の電源スイッチ８ａを操作して電源を投入した後に、選択スイッチ８ｄを操作して第１コネクタ１０ａ，１０ｂおよび第２コネクタ１１ａ，１１ｂを選択すると共に、測定開始スイッチ８ｂを操作する。これにより、操作部８は、第１コネクタ１０ａ等の選択および測定開始を示すコマンドデータＤ２を制御部１３に出力する。次いで、制御部１３は、入力したコマンドデータＤ２の内容に基づいて、制御信号Ｓ２を出力することにより、それぞれの端子ａと端子ｂとが接続される接続状態となるように切替部３の各切替スイッチ３ａ，３ｂを切り替える。続いて、制御部１３は、制御信号Ｓ１を出力して定電流生成部２に対して定電流Ｉを出力させる。
【００２８】
この場合、定電流生成部２から出力された定電流Ｉは、切替部３の第１切替スイッチ３ａ、第１コネクタ１０ａおよび電流プローブ１５を経由して測定対象体１４に流れ込み、さらに、電流プローブ１６および第１コネクタ１０ｂを経由して定電流生成部２に帰還する。一方、電圧検出部５は、電圧プローブ１７、第２コネクタ１１ａおよび第２切替スイッチ３ｂを経由する経路と、電圧プローブ１８および第２コネクタ１１ｂを経由する経路とを介して、定電流Ｉが流れて測定対象体１４の両端に発生した電圧Ｖを検出して、検出信号Ｓ４をＡ／Ｄ変換部６に出力する。次いで、Ａ／Ｄ変換部６は、この検出信号Ｓ４を入力すると共に、ディジタルデータＤ１に変換して出力する。制御部１３は、入力したディジタルデータＤ１と定電流Ｉの電流値とに基づいて測定対象体１４の抵抗値Ｒを算出すると共に、算出した抵抗値Ｒを表示データＤ３として表示部９に出力する。表示部９は、入力した表示データＤ３に基づいて、図２に示すように、測定対象体１４の抵抗値Ｒを表示する。これにより、抵抗測定装置１による四端子法に従った測定対象体１４の抵抗値Ｒの測定処理が完了する。
【００２９】
ところで、例えば、測定対象体１４が誘導性負荷や容量性負荷のときには、定電流生成部２による定電流制御のフィードバックループ内における位相が大きく遅れたり、逆に進んだりすることにより、異常発振が発生して直流成分の定電流Ｉに交流成分の異常発振信号が重畳することがある。一例として誘導性負荷のときには、位相が遅れて定電流Ｉに異常発振信号が重畳することがある。このような場合、測定対象体１４に供給される定電流Ｉに異常発振信号が重畳していることに起因して、測定対象体１４の両端に発生する電圧Ｖにも同様に異常発振信号が重畳する。この際に、発振検出部７は、入力した検出信号Ｓ４に予め決められた振幅（基準電圧Ｖｒ）を超える交流成分が重畳しているときは、定電流生成部２に異常発振が発生していることを示す報知信号Ｓ５を出力する。制御部１３は、ディジタルデータＤ１の入力時に、発振検出部７から報知信号Ｓ５が出力されているか否かも判別して、報知信号Ｓ５が出力されているときには、算出した抵抗値Ｒと共にこの抵抗値Ｒをブリンク表示させるデータも表示データＤ３に含めて表示部９に出力する。次いで、表示部９は、表示データＤ３を入力して、測定対象体１４の抵抗値Ｒをブリンクさせて表示させる（報知する）。したがって、表示部９において、異常発振が発生していない通常時の表示形態とは異なる表示形態（ブリンクする表示形態）で抵抗値Ｒが表示される結果、定電流生成部２の発振が明確に報知される。
【００３０】
一方、このような異常発振を停止させる場合、表示部９における抵抗値Ｒの表示形態がブリンク表示から通常表示（ブリンクしていない表示形態）に移行するまでアップダウンスイッチ８ｃを操作する。例えば、測定対象体１４が誘導性負荷で位相が遅れることに起因して異常発振が生じた場合、アップダウンスイッチ８ｃの内のダウンスイッチを操作する。操作部８は、この操作内容（アップダウンスイッチ８ｃの内のダウンスイッチが操作された事実）を示すコマンドデータＤ２を制御部１３に出力する。制御部１３は、入力したコマンドデータＤ２の内容に基づいて、制御信号Ｓ３を出力して容量可変コンデンサ部４の静電容量を増加させる。これにより、誘導性負荷に起因する位相遅れを増加させた容量可変コンデンサ部４の静電容量でキャンセルさせることができる結果、定電流生成部２における異常発振が停止または軽減される。
【００３１】
次に、多芯プローブ１９を使用した測定処理について説明する。例えば、装置内部に配設された回路基板に実装されている抵抗素子のようにインダクタンス成分を殆ど有していない測定対象体１４を高精度でかつ高速に測定するときや、高抵抗値の測定対象体１４の抵抗値を測定するときには、外来ノイズの影響の少ない多芯プローブ１９を使用する。
【００３２】
まず、フロントパネル１ａの第３コネクタ１２に多芯プローブ１９の多芯シールドコネクタ２０を接続する。これにより、多芯プローブ１９の各電流供給用導体１９ａ，１９ｂが電流供給用端子２０ａ，２０ｂを介して第３コネクタ１２の電流供給用端子１２ａ，１２ｂにそれぞれ接続され、その各電圧入力用導体１９ｃ，１９ｄが電圧入力用端子２０ｃ，２０ｄを介して第３コネクタ１２の電圧入力用端子１２ｃ，１２ｄにそれぞれ接続される。また、多芯プローブ１９の各接触子を測定対象体１４に接続する。次いで、操作部８の電源スイッチ８ａを操作して電源を投入した後に、選択スイッチ８ｄを操作して多芯プローブ１９を選択すると共に、測定開始スイッチ８ｂを操作する。これにより、操作部８は、多芯プローブ１９の選択および測定開始を示すコマンドデータＤ２を制御部１３に出力する。次いで、制御部１３は、入力したコマンドデータＤ２の内容に基づいて、制御信号Ｓ２の出力を停止する。この結果、切替部３は、端子ａと端子ｃとがそれぞれ接続される接続状態となるように各切替スイッチ３ａ，３ｂの接続状態を切り替える。次いで、制御部１３は、制御信号Ｓ１を出力して定電流生成部２に対して定電流Ｉを出力させる。
【００３３】
この場合、定電流生成部２から出力された定電流Ｉは、切替部３の第１切替スイッチ３ａ、第３コネクタ１２の電流供給用端子１２ａおよび多芯プローブ１９の電流供給用導体１９ａを経由して測定対象体１４に流れ込み、さらに、多芯プローブ１９の電流供給用導体１９ｂおよび第３コネクタ１２の電流供給用端子１２ｂを経由して定電流生成部２に帰還する。一方、電圧検出部５は、多芯プローブ１９の電圧入力用導体１９ｃ、第３コネクタ１２の電圧入力用端子１２ｃおよび第２切替スイッチ３ｂを経由する経路と、多芯プローブ１９の電圧入力用導体１９ｄおよび第３コネクタ１２の電圧入力用端子１２ｄを経由する経路とを介して、定電流Ｉが流れて測定対象体１４の両端に発生した電圧Ｖを検出して、検出信号Ｓ４をＡ／Ｄ変換部６に出力する。次いで、Ａ／Ｄ変換部６は、この検出信号Ｓ４を入力すると共に、ディジタルデータＤ１に変換して出力する。制御部１３は、入力したディジタルデータＤ１と定電流Ｉの電流値とに基づいて測定対象体１４の抵抗値Ｒを算出すると共に、算出した抵抗値Ｒを表示データＤ３として表示部９に出力する。表示部９は、入力した表示データＤ３に基づいて、図２に示すように、測定対象体１４の抵抗値Ｒを表示する。これにより、抵抗測定装置１による四端子法に従った測定対象体１４の抵抗値Ｒの測定処理が完了する。
【００３４】
このように、この抵抗測定装置１では、測定対象体１４に定電流Ｉを供給する一対の電流プローブ１５をそれぞれ接続するための一対の第１コネクタ１０ａ，１０ｂと、測定対象体１４の両端に発生する電圧Ｖを検出する一対の電圧プローブ１７，１８をそれぞれ接続するための一対の第２コネクタ１１ａ，１１ｂとを備えると共に、測定対象体１４に定電流Ｉを供給するための一対の電流供給用導体１９ａ，１９ｂ、測定対象体１４の両端に発生する電圧Ｖを検出するための一対の電圧入力用導体１９ｃ，１９ｄ、並びに一対の電流供給用導体１９ａ，１９ｂおよび一対の電圧入力用導体１９ｃ，１９ｄを被覆するシールド１９ｅを備えた多芯プローブ１９を接続するために、一対の電流供給用導体１９ａ，１９ｂに接続される一対の電流供給用端子１２ａ，１２ｂ、一対の電圧入力用導体１９ｃ，１９ｄに接続される一対の電圧入力用端子１２ｃ，１２ｄ、およびシールド１９ｅに接続されるシェル１２ｅを備えた第３コネクタ１２と、一対の第１コネクタ１０ａ，１０ｂまたは第３コネクタ１２における一対の電流供給用端子１２ａ，１２ｂに定電流生成部２によって生成された定電流Ｉを切り替えて供給する第１切替スイッチ３ａと、一対の第２コネクタ１１ａ，１１ｂ間または第３コネクタ１２における一対の電圧入力用端子１２ｃ，１２ｄ間に発生する電圧を切り替えて電圧検出部５に供給する第２切替スイッチ３ｂとを備えたことにより、例えば、電動機内のコイルの抵抗値については、バナナ端子と単芯ケーブルとで安価に構成された電流プローブ１５，１６および電圧プローブ１７，１８を用いて測定することができる。また、回路基板に実装されている回路素子のようなインダクタンス成分を殆ど有していない測定対象体１４については、電流プローブ１５，１６および電圧プローブ１７，１８に代えて、多芯ケーブルで構成された多芯プローブ１９を用いることにより、その抵抗値を高精度でかつ高速に測定することができる。したがって、従来の測定方法とは異なり、バナナ端子と単芯ケーブルとで構成された電流プローブおよび電圧プローブを用いる抵抗測定装置と、多芯プローブ１９のような多芯シールドケーブルで構成されたプローブを用いる抵抗測定装置の双方を用意する必要が無くなるため、購入費および維持費を削減することができると共に、装置を搬送（搬入）する際の手間を軽減することができる。また、２種類の抵抗測定装置を合わせた製品コストと比較して、測定系を兼用することができる分だけ、抵抗測定装置１を安価に構成することができる。
【００３５】
また、電圧検出部５によって検出された測定対象体１４に発生する電圧Ｖに含まれている交流成分を抽出すると共にこの交流成分の振幅が予め設定されている基準電圧Ｖｒを超えたときに発振検出部７が制御部１３に報知信号Ｓ５を出力すると共に、制御部１３が、この報知信号Ｓ５を入力したときに表示部９に対して測定値（抵抗値）を点滅させて異常発振が発生した旨を表示させることにより、定電流生成部２において異常発振が発生したことを確実に報知することができる。したがって、表示されている抵抗値Ｒの測定が無効であることを明確に認識させることができる結果、抵抗値Ｒの誤った測定を回避することができる。
【００３６】
また、一対の第１コネクタ１０ａ，１０ｂ間に並列接続されると共に静電容量値が変更可能に構成された容量可変コンデンサ部４を備えたことにより、定電流生成部２における異常発振を見つけたときに、容量可変コンデンサ部４の静電容量値を変更して異常発振を停止または軽減することができる。したがって、測定処理を引き続いて行うことができるため、測定対象体１４の抵抗値を確実に測定することができる。
【００３７】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されない。例えば、上記した抵抗測定装置１では、第１コネクタ１０ｂと第３コネクタ１２の電流供給用端子１２ｂとを抵抗測定装置１の内部で接続すると共に、第２コネクタ１１ｂと、第３コネクタ１２の電圧入力用端子１２ｄとを抵抗測定装置１の内部で接続する構成を採用して、電流プローブ１５等を使用したときの定電流Ｉの帰還経路と、多芯プローブ１９を使用したときの定電流Ｉの帰還経路とが常に接続された状態となるようにして、切替スイッチの削減と配線の簡略化を図っているが、これに限定されない。具体的には、これらの各帰還経路にも第１切替スイッチ３ａおよび第２切替スイッチ３ｂと同様の切替スイッチを配設して、各帰還経路も同時に切り替える構成を採用することもできる。また、上記した抵抗測定装置１では、容量可変コンデンサ部４における静電容量値の変更を手動で実施する構成について説明したが、自動的に変更する構成を採用することもできる。具体的には、制御部１３が、報知信号Ｓ５を入力したときに、制御信号Ｓ３を出力して容量可変コンデンサ部４の静電容量を増減して定電流生成部２における異常発振が停止または軽減させる。また、定電流生成部２における異常発振を検出したときに、表示部９に表示する抵抗値Ｒをブリンク表示させて異常発振の発生を報知する構成について説明したが、報知方法はこれに限定されるものではなく、異常発振の発生を表示するための専用の表示器（ＬＥＤなど）をフロントパネル１ａに配設する構成を採用することもできるし、光以外の方法、例えば音で報知する構成を採用することもできる。さらには、発振検出機能や、電流プローブ１５，１６間の静電容量値の可変機能が不要なときには、いずれか一方または双方を省くことにより、より安価に抵抗測定装置を構成することも可能である。
【００３８】
また、上記した抵抗測定装置１では、少なくとも４本の導体（電流供給用導体１９ａ，１９ｂおよび電圧入力用導体１９ｃ，１９ｄ）およびこれらの各導体１９ａ〜１９ｄを被覆するシールド１９ｅを備えた多芯プローブ１９を用いた例について説明したが、図４に示す抵抗測定装置１Ａのように、少なくとも３本の導体（例えば、電流供給用導体１９ａおよび電圧入力用導体１９ｃ，１９ｄ）およびこれらの各導体１９ａ，１９ｃ，１９ｄを被覆するシールド１９ｅを備えた３芯シールドケーブルによって構成された多芯プローブ１９−１を用いることもできる。なお、抵抗測定装置１Ａについての説明において、上記した抵抗測定装置１と同一の構成要素については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。この抵抗測定装置１Ａでは、多芯プローブ１９−１におけるシールド１９ｅの先端部に他の接触子が接続されることにより、シールド１９ｅが他の電流供給用導体として用いられる。このため、同図に示すように、第３コネクタ１２−１は、電流供給用端子１２ａ、一対の電圧入力用端子１２ｃ，１２ｄおよびシェル１２ｅを備えて構成され、シェル１２ｅに第１コネクタ１０ｂおよび図外の定電流生成部２のグラウンド電位側電流出力部が接続される。一方、多芯シールドコネクタ２０−１は、電流供給用端子２０ａ、一対の電圧入力用端子２０ｃ，２０ｄおよびシェル２０ｅを備えて構成されて、シェル２０ｅにシールド１９ｅが接続されている。この構成により、この抵抗測定装置１Ａでは、４本の導体１９ａ〜１９ｄを備えた多芯プローブ１９を用いている上記の抵抗測定装置１と比較して、多芯プローブ１９−１の導体（芯線）数、および各コネクタ１２−１，２０−１の端子数を減少させることができるため、各部品費の削減および配線作業量の低減を実現できる結果、抵抗測定装置１Ａのコスト低減を図ることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の四端子法抵抗測定装置によれば、一対の電流プローブをそれぞれ接続可能な一対の第１コネクタと、一対の電圧プローブをそれぞれ接続可能な一対の第２コネクタと、一対の電流供給用導体および一対の電圧入力用導体を備えた多芯プローブを接続するための一対の電流供給用端子、一対の電圧入力用端子およびシェルを備えた第３コネクタと、一対の第１コネクタまたは第３コネクタにおける一対の電流供給用端子に定電流生成部によって生成された定電流を切り替えて供給する第１切替スイッチと、一対の第２コネクタ間または第３コネクタにおける一対の電圧入力用端子間に発生する電圧を切り替えて電圧検出部に供給する第２切替スイッチとを備えたことにより、例えば、電動機内のコイルの抵抗値については、バナナ端子と単芯ケーブルとで安価に構成された電流プローブおよび電圧プローブを用いて測定することができる。また、回路基板に実装されている回路素子のようなインダクタンス成分を殆ど有していない測定対象体については、電流プローブおよび電圧プローブに代えて、多芯シールドケーブルで構成された多芯プローブを用いることにより、その抵抗値を高精度でかつ高速に測定することができる。したがって、従来の測定方法とは異なり、バナナ端子と単芯ケーブルとを用いた電流プローブおよび電圧プローブを用いる四端子法抵抗測定装置と、多芯プローブのような多芯シールドケーブルで構成されたプローブを用いる四端子法抵抗測定装置の双方を用意する必要が無くなるため、購入費および維持費を削減することができると共に、装置を搬送（搬入）する際の手間を軽減することができる。また、２種類の四端子法抵抗測定装置を合わせた製品コストと比較して、測定系を兼用することができる分だけ、四端子法抵抗測定装置を安価に構成することができる。
【００４０】
また、請求項２記載の四端子法抵抗測定装置によれば、一対の電流プローブをそれぞれ接続可能な一対の第１コネクタと、一対の電圧プローブをそれぞれ接続可能な一対の第２コネクタと、３本の導体およびシールドを備えてこの３本の導体の内の１本とシールドとが一対の電流供給用導体として構成されると共に他の２本が一対の電圧入力用導体として構成された多芯プローブを接続するための１つの電流供給用端子、一対の電圧入力用端子およびシェルを備えた第３コネクタと、一対の第１コネクタ、または第３コネクタにおける電流供給用端子およびシェルに定電流生成部によって生成された定電流を切り替えて供給する第１切替スイッチと、一対の第２コネクタ間または第３コネクタにおける一対の電圧入力用端子間に発生する電圧を切り替えて電圧検出部に供給する第２切替スイッチとを備えて、多芯プローブのシールドを一対の電流供給用導体の内の一方として使用するようにしたことにより、多芯プローブの導体数、および第３コネクタの端子数を減少させることができるため、各部品費の削減および配線作業量の低減を実現できる結果、四端子法抵抗測定装置のコスト低減を図ることができる。
【００４１】
また、請求項３記載の四端子法抵抗測定装置によれば、発振検出部が電圧検出部によって検出された測定対象体に発生する電圧に含まれている交流成分を抽出すると共に交流成分の振幅が予め設定されている基準電圧を超えたときに制御部に報知信号を出力し、報知信号を入力したときに、制御部が報知部に対して発振の発生を報知させることにより、定電流生成部において異常発振が発生したことを確実に報知することができる。したがって、表示されている抵抗値の測定が無効であることを明確に認識させることができる結果、抵抗値の誤った測定を回避することができる。
【００４２】
また、請求項４記載の四端子法抵抗測定装置によれば、一対の第１コネクタ間に並列接続されると共に静電容量値が変更可能に構成されている発振防止用コンデンサを備えたことにより、定電流生成部における異常発振を見つけたときに、発振防止用コンデンサの静電容量値を変更して異常発振を停止または軽減することができる。したがって、測定処理を引き続いて行うことができるため、測定対象体の抵抗値を確実に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】抵抗測定装置１の構成を示す構成図である。
【図２】抵抗測定装置１の正面図である。
【図３】発振検出部７の回路図である。
【図４】抵抗測定装置１Ａにおける多芯プローブ１９−１、および各コネクタ１２−１，２０−１の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１，１Ａ  四端子法抵抗測定装置
２  定電流生成部
３  切替部
３ａ  第１切替スイッチ
３ｂ  第２切替スイッチ
５  電圧検出部
１０ａ，１０ｂ  第１コネクタ
１１ａ，１１ｂ  第２コネクタ
１２，１２−１  第３コネクタ
１２ａ，１２ｂ  電流供給用端子
１２ｃ，１２ｄ  電圧入力用端子
１２ｅ  シェル
１３  制御部
１４  測定対象体
１５，１６  電流プローブ
１７，１８  電圧プローブ
１９，１９−１  多芯プローブ
１９ａ，１９ｂ  電流供給用導体
１９ｃ，１９ｄ  電圧入力用導体
１９ｅ  シールド
Ｉ  定電流
Ｒ  抵抗値
Ｖ  電圧
【図１】
2005055213.tif 000003
【図２】
2005055213.tif 000004
【図３】
2005055213.tif 000005
【図４】
2005055213.tif 000006